Разработка схемы управления, защиты, блокировки и сигнализации

Схемы управления выполнены на электромагнитных реле, так как они дешевле и везде имеются в большом количестве. Управление установкой - ручное. Защита электротехнологической установки осуществляется по

I ≥ 1,4Iн и по Р ≥ 1,2Рн. Регулирование мощности - ручное 100 – 50 – 0 %

Сигнализация выполняется светодиодами через понижающий трансформатор 220/110 В.

Для схемы управления выбраны:

QF – автоматический выключатель ВА-53-37

Q1 – тумблер

KL1…KL3 – промежуточное реле РП – 80.

КМ1, КМ2 – контактор ПЭ-21

KV– реле напряжения РН – 54

Р – реле давления А 210 – 11 ЭПГ

ВУ;СУ;НУ – датчик уровня ЭРСУ – 3 показывающий количество воды в парогенераторе

КА1, КА2 – реле тока РТ – 40

VD1 – светодиод АЛ 102 В сигнальный светодиод, сигнализирующий о включении в сеть питания ЭПГ

VD2 – сигнальный светодиод, сигнализирующий о включении нагревательных элементов электропарогенератора

VD3– сигнальный светодиод, сигнализирующий о включении насоса ЭПГ

VD4– сигнальный светодиод, сигнализирующий о включении продувки ЭПГ

VD5– сигнальный светодиод, сигнализирующий об аварии котла блока нагревателей электропарогенератора.

СУ - импульсно-фазовая, с вертикальным способом формирования фазы управляющих импульсов, управляют тремя встречно-параллельными тиристорными ключами (6-тиристоров), включенными в каждую фазу.

При подаче питания на СУ (загорается светодиод «Питание»). Блок питания (БП) подает необходимое напряжение на все электронные блоки. Датчик синхронизации ДС вырабатывает импульсы при каждом прохождении кривой питающего напряжения через 0 и подает их на генератор пилообразных импульсов ГПН. ГПН вырабатывает пилообразное напряжение, совпадающее по частоте и фазе с импульсами, которыми вырабатывает ДС. Это напряжение поступает в ЛБ, там оно сравнивается с U_гпн=U_у, ЛБ формирует импульс управления при изменении уставки РТ, изменяется U_у, а следовательно и точка равенства U_гпн и U_у. При этом изменяется фаза импульса управления (α). Далее эти импульсы разделяются на два канала (для двух тиристоров одного ключа). В блоке выходных каскадов БВК эти импульсы усиливаются до необходимых величин (амплитуда, длительность) и поступают на тиристоры. Блок Сигнализации БС контролирует наличие импульсов управления, поток воды через электропарогенератор и температуру воды. При наличии протока воды и исходном состоянии ПТР (контакты замкнуты) БС посылает разрешающий сигнал в ЛБ на выработку импульсов управления, при этом горит светодиод «Штатный режим работы». При отсутствии тока воды (контакты ДТВ разомкнуты) или при срабатывании ПТР (контакты разомкнуты) БС посылает запрещающий сигнал в ЛБ, ЛБ прекращает вырабатывать импульсы управления и тиристоры закрываются при первом переходе тока тиристора через нуль (t£0,01c), обесточивая ЭПГ. При срабатывании ПТР загорается светодиод «Аварийный режим-срабатывание защиты».

Подробное описания режимов работы запроектированной

Системы управления ЭУ

Схема управления ЭПГ работает следующим образом.

Включение блока нагревателей:

На всю схему выключателем QF и Q1 – тумблера подаётся питание. Питание подходит к тиристорам и контактам КМ1.1…КМ1.3 , реле которых установлено в цепи управления тиристорного коммутатора КМ1. Чтобы подать питание на блок нагревателей ЭПГ необходимо, чтобы контакты КМ1.1…КМ1.3 замкнулись, а замкнуться они лишь тогда когда сработает их реле КМ1.

Замыкание контакта КМ1.4 приводит к загоранию светодиода VD2.

Включение насоса:

Для производства пара необходимо подавать воду в сам блок нагревателей. Данную задачу будет выполнять насос подпитки ЭПГ, который питается от 3-х фазного напряжения. В данной схеме предусмотрено включение по цепочке «Включение-отключение насоса». В ЭПГ установлены датчики уровня – высокого, среднего и низкого. При подаче питания срабатывает датчик низкого уровня, получает питание реле KL2, замыкая контакт KL2.1, который замыкает цепь «Включение-отключение насоса», вследствие чего реле КМ2 получает питание. При этом замыкаются контакты КМ2.1, которые подают питание на насос, запуская его; КМ2.2, шунтирующий контакт KL2.1, чтобы насос не отключался при преодолении водой нижней отметки до тех пор, пока вода не дойдёт до верхнего или среднего уровня в зависимости от положения переключателя; КМ2.3, замыкание которого приводит к индикации светодиода VD3. Насос будет работать до тех пор, пока вода не дойдёт до верхнего уровня, после чего сработает датчик уровня, сработает реле KL2, его главный контакт KL2.1 разомкнётся, реле КМ2 потеряет питание, его контакты КМ2.1 разомкнутся, насос потеряет питание. При этом контакт КМ2.2 также разомкнётся, и насос снова запустится только при достижении водой нижнего уровня.

Защита:

В схеме управления предусмотрена защита от Iкз, от перегрузок по току, от повышенного давления, от чрезмерного солесодержания в ЭПГ.

Защита от токов КЗ обеспечивается отключением автоматических выключателей.

Защита от перегрузок по току обеспечивается с помощью реле КА2. Защита должна отключать электроды при достижении током значения 1,4 от Iном.

Но т.к. КА2 включено в междуфазное напряжение, то реле должно быть настроено на срабатывание при достижении током значения

1,73*1,4* I_ном=2,42* I_ном. При этом его контакт КА2.1 замкнется, реле КL3 получит питание, разомкнется контакт KL3.2, потеряет питание реле KM1 и электроды отключатся. Замыкание контакта KL3.3 приводит к индикации светодиода VD5 аварийного режима, снятие аварийного режима производится кнопкой SB.

Схема защиты обеспечивает также отключение нагревателей при достижении давлением значения 1,2 от номинального. В этом случае срабатывает реле давления Р , реле KL3 получает питание, размыкается контакт KL3.2, что приводит к потере питания реле КМ1 и соответственно отключению электродов. Продувка ЭПГ необходима для поддержания на заданном уровне солесодержания котловой воды, а, следовательно, ее удельного сопротивления. Продувка включается при превышении током значения 1,2*I_ном. Но т.к. реле КА1, реагирующее на превышение током значения 1,2 от номинального включено в междуфазное напряжение, то реле должно быть настроено на срабатывание при превышении током значения 1,73*1,2* I_ном=2,1* I_ном.

При достижении током этого значения срабатывает реле КА1, его контакт КА1.1 замкнётся, реле KY1 получает питание. Срабатывание последнего приводит к открытию ЭМВ. При включении продувки срабатывает сигнализация (контакт KY1.1 замыкается, срабатывает светодиод VD4).

Для того чтобы очистить питательную воду от солей, которые содержатся в ней, используют магнитную систему очистки воды. Для этого в схеме предусмотрена система, которая обеспечивает данное условие. Она называется магнитной ловушкой.